Límites sinérgicos que rigen la evolución del rendimiento en el concreto de residuos sólidos ternales del Gangue de...

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Ingeniería civil
• Ciencias del medio ambiente

Sus antecedentes:

• El almacenamiento a gran escala de lodo rojo (RM) y gangue de carbón (CG) plantea riesgos ambientales.
• Hay una creciente demanda de utilización de alto valor de residuos sólidos industriales como RM y CG.
• El desarrollo de materiales de construcción sostenibles es crucial para la protección del medio ambiente y la gestión de los recursos.

Objetivo del estudio:

• En el caso de los agregados de cemento, se trata de un sistema ternario que incorpora agregados de cemento de RM, FA y CG.
• Analizar sistemáticamente los efectos del contenido de RM, el contenido de FA, la tasa de reemplazo total de CG y la relación agua/ligante en las propiedades del concreto.
• Para revelar los micro-mecanismos subyacentes que influyen en el rendimiento de este concreto novedoso.

Principales métodos:

• Diseño experimental ortogonal para investigar las propiedades del material.
• Microscopía electrónica de barrido (SEM) y espectroscopía dispersiva de energía (EDS) para el análisis microestructural.
• Pruebas de las propiedades mecánicas, evaluación de la viabilidad y evaluación de la resistencia al frío.

Principales resultados:

• La capacidad de trabajo está influenciada principalmente por la relación agua-ligante, con FA que mejora la fluidez.
• La resistencia óptima a la compresión (24,96 MPa) se obtiene con un umbral sinérgico del 20% de RM y del 45% de FA con un reemplazo del 20% del agregado CG.
• La resistencia al frío se degrada con el aumento del contenido de RM y FA; las mezclas de alto contenido se acercan a los límites de falla antes.

Conclusiones:

• Existe un umbral sinérgico para optimizar el rendimiento del barro rojo, la ceniza volante y el hormigón de gangue de carbón (RFCTSWC).
• El sistema de hormigón desarrollado demuestra el potencial para la utilización de alto valor de los residuos sólidos industriales.
• El análisis microestructural confirma una uniformidad superior del gel C-S-H y una porosidad reducida en proporciones de mezcla óptimas, lo que respalda las aplicaciones de ingeniería.